徐青竹
(興安盟氣象局 內(nèi)蒙古,興安盟 137400)
興安盟位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的東北部,地處大興安嶺向松嫩平原過渡帶,屬于溫帶季風(fēng)氣候,冬季寒冷漫長,降水變率大且分布不均。大到暴雪造成的雪災(zāi)是興安盟地區(qū)冬季主要災(zāi)害性天氣之一。從近60年來的氣候變化看,興安盟大到暴雪天氣過程有明顯增多的趨勢,雪災(zāi)頻繁發(fā)生,造成大面積草場被掩埋和牲畜死亡,成為制約興安盟農(nóng)牧業(yè)發(fā)展的重要因素之一。例如:2005 年1 月22日到2月18日,興安盟科右前旗西北部出現(xiàn)特大白災(zāi),受災(zāi)面積11000km,受災(zāi)人口12.5 萬人,受災(zāi)牲畜總數(shù)130萬頭(只),大雪壓壞200 多所棚圈,壓死、凍死大小牲畜12400 余頭(只),山羊流產(chǎn)率高達(dá)60%,凍傷牧民100 多人,直接經(jīng)濟損失近3000萬元。針對內(nèi)蒙古東部地區(qū)的暴雪,已有一些學(xué)者進(jìn)行了研究分析,孟雪峰等近年來對內(nèi)蒙古東部地區(qū)的暴雪進(jìn)行了分析研究,總結(jié)了相關(guān)的預(yù)報指標(biāo);李喜倉等研究了內(nèi)蒙古東部牧區(qū)極端降雪變化特征及其成因;宮德吉等分析了近50年來內(nèi)蒙古所發(fā)生的暴風(fēng)雪天氣的環(huán)流演變特點及成因。筆者結(jié)合以往的研究,對興安盟近60a的大到暴雪的時空分布特征進(jìn)行了分析,旨在了解本地大到暴雪的發(fā)生演變規(guī)律,以提高興安盟冬季大到暴雪預(yù)報預(yù)測能力。
本文定義單站日降水量(以20時為日界)為R(單位:mm),積雪深度為H(單位:cm)。當(dāng)降水相態(tài)為純雪時,降雪量級按照氣象常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定義;當(dāng)降水相態(tài)為雨夾雪或者降水過程中存在雨雪相態(tài)轉(zhuǎn)換時,降雪量級按照表1 的標(biāo)準(zhǔn)來定義。本文定義興安盟8 個國家站只要有一個站點出現(xiàn)大雪以上量級的降雪時,就記錄為一個大到暴雪日,且將大雪以上量級的天氣過程統(tǒng)稱為大到暴雪天氣過程進(jìn)行分析研究。
表1 降雪量級定義標(biāo)準(zhǔn)
局地性大到暴雪:興安盟8個國家站中只有1個站出現(xiàn)大到暴雪天氣,或者兩個不相鄰的站出現(xiàn)大到暴雪天氣。
區(qū)域性大到暴雪:興安盟8 個國家站中兩個相鄰的站,或者3個及以上不相鄰的站出現(xiàn)大到暴雪天氣。
以上述標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計出興安盟8個國家站1961~2020年這60a來共有156個大到暴雪日,其中大雪191站次、暴雪41站次、大暴雪2站次、特大暴雪0站次。積雪深度5cm≤H<10cm的降雪過程134站次,10cm≤H<20cm的降雪過程68站次,20cm≤H<30cm的降雪過程10站次,H≥30cm的降雪過程4站次(均出現(xiàn)在阿爾山市)。對于大多數(shù)站點來說,大到暴雪天氣過程造成的積雪深度主要在5~10cm之間,10cm以上的積雪深度出現(xiàn)次數(shù)相對較少。而對于阿爾山站來說,10~20cm的積雪深度出現(xiàn)次數(shù)最多,這與其海拔高度較高造成的氣溫偏低有直接的關(guān)系,具體見表2。
表2 1961~2020年興安盟大到暴雪天氣過程次數(shù)及積雪深度統(tǒng)計表
圖1為興安盟近60a大到暴雪天氣過程的月變化,可見除了夏季6~8 月份外興安盟均有大到暴雪出現(xiàn),其中以冬半年的10 月和春季的4 月最多呈現(xiàn)出雙峰值,而初秋的9月和隆冬的1月最少均只有1站次。說明興安盟大到暴雪天氣主要發(fā)生在冷暖空氣交替活動頻繁的春、秋季節(jié),其中以春季最多、秋季次之。受850、925 hPa 等氣層厚度和溫度等因子的影響,降水相態(tài)發(fā)生變化,從而引起降水強度的變化。
圖1 1961~2020年興安盟大到暴雪天氣過程月變化
從大到暴雪逐年變化曲線可見,近60a來興安盟大到暴雪天氣過程呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢,線性增長率為0.2d/10a(即每10年大到暴雪日數(shù)線性增加0.2天)。而從年代際變化來看,大到暴雪分為年代際偏少和年代際偏多兩個階段。在20世紀(jì)60年代,大到暴雪次數(shù)相較于氣候平均值明顯偏少,年均大到暴雪日僅為1.9d,到了70年代大到暴雪次數(shù)顯著增加至年均2.6d 與氣候平均值持平,而后的80年代又開始逐漸減少至年均2.2d,即整個90年代以前興安盟地區(qū)的大到暴雪天氣過程整體是偏少的。從90 年代開始大到暴雪天氣過程開始出現(xiàn)了躍增,年均達(dá)到3.2d,相比于80 年代年均增加1d;而后的21 世紀(jì)00年代和10年代大到暴雪日數(shù)雖略有下降,但仍在氣候平均值之上。可見,以20 世紀(jì)90 年代為界,興安盟大到暴雪經(jīng)歷了偏少和偏多兩個階段,其中以90 年代為大到暴雪出現(xiàn)最頻繁的時期(見圖2)。
圖2 1961~2020年興安盟大到暴雪天氣過程年變化
按照本文規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計得到,近60a來興安盟共出現(xiàn)局地性大到暴雪124次,區(qū)域性大到暴雪32次,最多只有5 個站同時出現(xiàn)大到暴雪,共有4 次??梢?,本地大到暴雪以單站或者不相鄰的兩個站出現(xiàn)的局地性大到暴雪為主,區(qū)域性大到暴雪發(fā)生次數(shù)較少,而全盟8個站同時出現(xiàn)大到暴雪的情況暫未有發(fā)生過。
對興安盟地區(qū)1961~2020年的大到暴雪發(fā)生日數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計,得到近60a 來大到暴雪年均日數(shù)的空間分布,見圖3a:興安盟地區(qū)的大到暴雪日數(shù)分布呈現(xiàn)出自西北向東南遞減的趨勢,西北部的阿爾山站為大到暴雪日數(shù)的中心區(qū)域,60a共計發(fā)生大到暴雪83次,年均1.38d。南部的巴彥呼舒站發(fā)生大到暴雪的頻數(shù)最低,60a共計發(fā)生11次,年均0.18d。且從大到暴雪日數(shù)的空間分布結(jié)合地形來看,大到暴雪主要發(fā)生在沿大興安嶺的高海拔地區(qū),隨著海拔高度的逐漸下降,大到暴雪的發(fā)生日數(shù)也逐漸減少。
圖3 1961~2020年興安盟大到暴雪年均日數(shù)分布(單位:d)(a)1961~2020年興安盟大到暴雪降雪量平均值分布(單位:mm)(b)
對興安盟近60a來發(fā)生的大到暴雪進(jìn)行降雪量統(tǒng)計,得到大到暴雪降雪量平均值的空間分布,見圖3b:興安盟大到暴雪降雪量平均值的分布呈現(xiàn)出南北小、中間大的分布特征。東部的烏蘭浩特為平均大到暴雪降雪量的中心區(qū)域,平均降雪量為11.7mm。南部的高力板站平均降雪量最小為9.1mm。
興安盟除夏季6~8 月份外均有大到暴雪出現(xiàn),以冬半年的10 月和春季的4 月最多,即本地的大到暴雪天氣主要發(fā)生在冷暖空氣交替活動頻繁的春、秋季節(jié)。從年際變化來看,近60a來興安盟大到暴雪天氣過程呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢,線性增長率為0.2d/10a;而從年代際變化來看,大到暴雪以20世紀(jì)90年代為界分為年代際偏少和年代際偏多兩個階段,其中以90 年代為大到暴雪出現(xiàn)最頻繁的時期。
興安盟大到暴雪天氣過程以局地性大到暴雪為主,區(qū)域性大到暴雪發(fā)生次數(shù)較少。大到暴雪日數(shù)的空間分布呈現(xiàn)出自西北向東南遞減的趨勢,結(jié)合地形來看,則主要發(fā)生在沿大興安嶺的高海拔地區(qū),隨著海拔高度的逐漸下降,大到暴雪的發(fā)生日數(shù)也逐漸減少。大到暴雪降雪量平均值的分布呈現(xiàn)出南北小、中間大的分布特征。東部的烏蘭浩特站平均降雪量最大為11.7mm,南部的高力板站平均降雪量最小為9.1mm。